2016 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of calyculin biosynthesis pathway
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15H05996
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
江上 蓉子 北海道大学, 薬学研究院, 助教 (50758612)
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2015-08-28 – 2017-03-31
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| Keywords | 生合成 / カリクリンA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、海綿由来細胞毒性物質カリクリンAの詳細な生合成機構の解明を目指した。カリクリンAはニトリル、リン酸エステル、スピロアセタール環といった特徴的な構造を有している。申請者らはこれまでにカリクリン生合成遺伝子（cal遺伝子）を特定しているが、生合成経路においてcal遺伝子の配列情報からは推測不可能な部分が複数認められた。本課題では、cal遺伝子にコードされる機能未知酵素の機能解析を行い、カリクリンAのニトリル生合成、C17位リン酸化、ポリケタイド鎖の減炭について生合成機構の解明を目的とした。
ニトリル生合成およびC17位リン酸化について、平成27年度の結果から、当初立てていた仮説とは異なる経路をたどる可能性が示唆された。そこで、平成28年度は新たな知見を得るため、それぞれ一段階前の生合成経路に焦点をあてた。まず、ニトリル生合成について、PKS-NRPSからの生合成産物の切り離しを担うCalTEの加水分解機構を解析することでニトリル生合成前駆体を明らかにすることを目的とした。大腸菌を用いたCalTEの異種発現系を確立した。cal遺伝子の配列を基にCalTEの基質を現在合成中である。また、リン酸基結合部位であるC17位ヒドロキシ化を担うCalKRm19の立体選択性を検討した。推定生合成中間体を簡略化したSNAC体を基質としてCalKRm19との酵素反応を行ったが、反応の進行は認められなかった。ACPの必要性が示唆されたため、基質をCoA体として再度合成しACP上へローディングした。これを用いてCalKRm19との反応を検討している。さらに、ポリケタイド鎖減炭機構について、平成27年度に確立した酸化酵素CalDの異種発現系および推定生合成中間体の有機合成ルートにより酵素と基質を調製し、様々な条件下、酵素反応を行った。その結果、新たな不安定化合物が生成することを明らかにした。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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